GUÍA DE EJERCICIOS ISÓTOPOS

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1 GUÍA DE EJERCICIOS ISÓTOPOS Área Resultados de aprendizaje Identifica, conecta y analiza conceptos básicos de química para la resolución de ejercicios, desarrollando pensamiento lógico y sistemático. Contenidos -Átomo. -Isótopo Debo saber Para desarrollar los ejercicios de esta guía, debes tener en cuenta lo siguiente: Átomo: Es la parte más pequeña de un elemento que puede existir solo o en combinación con otros átomos. Ion: Es un átomo o molécula que tiene carga positiva o negativa. Catión: Es un ion con carga positiva. Anión: Es un ion con carga negativa. Los isótopos son átomos de un mismo elemento, que se diferencian en la cantidad de neutrones. La forma general de escribir un isótopo es: Dónde: Número de masa o másico (A)= número de protones (Z) + número de neutrones Número atómico (Z)= número de protones, que será igual al número de electrones. En el caso que se trate de un átomo neutro. Masa atómica promedio: Es la masa atómica de un átomo que tiene isótopos. Para calcular la masa atómica promedio debemos conocer en primer lugar la masa atómica relativa de cada isótopo y la "abundancia relativa de cada uno de ellos, es decir, en qué proporción se encuentran en una Página 1 de 5

2 muestra del elemento. La masa atómica promedio se obtiene sumando la masa atómica de cada isótopo multiplicada por su abundancia relativa dividida por 100. En forma general, para un elemento que tenga dos isótopos, se calculará como: X = Masa uma (isótopo 1) Abundancia (isótopos 1) Abundancia (isótopos 2) + Masa uma (isótopo 2) Ejercicio 1: Escriba el símbolo de la especie que contiene 28 protones, 26 electrones y 32 neutrones. Hay que considerar que si el átomo es neutro, el número de protones es igual al número de electrones, por lo tanto: Número de masa o másico (A)= = Entonces tenemos 28X Como además nos indican que la especie perdió dos electrones (porque no tiene los 28 de cuando es neutro, sino que tiene 26), debemos considerar, que la especie va a quedar con carga positiva. Tendríamos entonces: X Para terminar este ejercicio, sabemos que el elemento tiene un Z=28, y que la tabla periódica está ordenada por el número atómico, entonces encontramos que el elemento sería el níquel (Ni), y quedaría de la siguiente manera: Ni Ejercicio 2: Un elemento tiene Z = 18 y un A = 40. Indique cual(es) aseveración(es) es(son) correcta(s): A. Su número de protones es igual a 40 B. Su número de neutrones es igual a 22 C. Su número de electrones es igual a 18 A. Al saber que Z=18, podemos deducir inmediatamente que hay 18 protones. B. Considerando que A corresponde a la suma de protones y neutrones: Página 2 de 5

3 A = N protones + N neutrones Esto implica que: N neutrones = A Z = = 22 C. Si el átomo es neutro, debería tener el mismo número de protones que de electrones, es decir 18. Por lo tanto, las afirmaciones B y C son correctas. Ejercicio 3: Calcule la masa atómica promedio del silicio considerando que se encuentra en la naturaleza formado por tres isótopos que tienen las siguientes masas atómicas y porcentaje de abundancia: 27,997 uma y 92,23%; 28,977 uma y 4,67%; 29,974 uma y 3,10%. Según lo indicado en la parte superior de la guía, la masa atómica promedio del silicio se calcula como: m Si = 27,997 uma 92,23% 100 % 4,67% 3,10% + 28,977uma + 29,974uma 100% 100% m Si = 28,104 uma Ejercicio 4: El boro, de masa atómica 10,811 uma, está formado por dos isótopos, 10 B y 11 B, cuyas respectivas masas isotópicas son 10,0129 uma y 11,0093 uma. Calcular la abundancia natural de estos isótopos. Si llamamos como x la abundancia. Tenemos: La abundancia para el 10 B será x, mientras que para el 11 B, será 100-x, Luego: 10,811 uma = 10,0129 uma ( x (100 x) ) + 11,0093 uma Reduciendo la expresión y multiplicando, se tiene: 10,811 u = 0,1001 X u + 0,1101u (100 X) 10,811 u = 0,1001 X u + 11,01 u 0,1101Xu) 10,811 u = 0,1001 X u + 11,01 u 0,1101Xu) Página 3 de 5

4 10,811 u 11,01 = 0,1001 X u 0,1101Xu) 0,199 u = 0,01 X u 19,9 = X Por lo tanto para el isótopo 10B, su abundancia será del 19,9% y para el isótopo 11B su abundancia es de 80,1%. Responsables académicos Comité Editorial PAIEP. Si encuentra algún error favor comunicarse a ciencia.paiep@usach.cl Referencias y fuentes utilizadas Valdebenito, A.; Barrientos, H.; Villarroel, M.; Azócar, M.I.; Ríos, E.; Urbina, F.; Soto, H. (2014). Manual de Ejercicios de General para Ingeniería. Chile: Universidad de Santiago de Chile, Facultad de y Biología. Valdebenito, A.; Barrientos, H.; Azócar, M.I.; Ríos, E.; Urbina, F.; Soto, H. (2014). Manual de Ejercicios de General para Carreras Facultad Tecnológica. Unidad I: Estequiometria. Chile: Universidad de Santiago de Chile, Facultad de y Biología. Página 4 de 5

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